(57)【要約】【課題】接着剤を塗布する厚みを適正範囲に制御できるベルトモールの製造方法の提供。【解決手段】長手方向に連続する芯材１０と、その芯材に接着剤層を介して固定されるリップ材と、を有するベルトモールの製造方法であって、保持治具３１、３２を用いて芯材１０をぶれないように移動させながら接着剤を射出する接着剤層形成工程を有する。保持治具は、芯材１０の断面形状に対応する形状をもつキャビティ部と、そのキャビティ部内に開口する接着剤射出口Ｓとを備える。接着剤射出口Ｓにより接着剤の吐出量が制御しやすくしている。接着剤の射出は、ある程度以上の圧力で行うものであるが、接着剤の射出圧力を高くすると、芯材に大きな圧力が加わることになり、芯材にぶれが生じるおそれがあるが、接着剤射出口と芯材との位置関係を保持治具で安定化することで接着剤の塗布のぶれに起因する不良品の発生を抑制する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の断面形状をもち長手方向に連続する芯材と、
該芯材と異種の材料から形成され、該芯材の所定面に接着剤からなる接着剤層を介して固定される１以上のリップ材と、
を有するベルトモールを製造する方法であって、
前記芯材を長手方向に移動させながら前記芯材の所定面に向けて前記接着剤を射出して前記接着剤層を形成する接着剤層形成工程と、
前記リップ材を前記所定面に接合する接合工程とを有し、
前記接着剤層形成工程では、前記芯材の前記所定面のうちの少なくとも１つにおける前記接着剤が射出される向きへの該芯材の動きを制限する保持治具を用い、
前記保持治具は、前記芯材の前記所定の断面形状に概ね対応する形状をもち該芯材が内部を通過するキャビティ部と、該キャビティ部の前記所定面に対向する部位に開口する前記接着剤を射出する接着剤射出口とを備えることを特徴とするベルトモールの製造方法。
【請求項２】
前記保持治具は、互いに嵌合する分割面にて分割可能な構造をもつ請求項１に記載のベルトモールの製造方法。
【請求項３】
前記芯材の前記所定面に対向する前記キャビティ部の内面と、該所定面との間の隙間は形成された前記接着剤層の厚みよりも大きい請求項１又は２に記載のベルトモールの製造方法。
【請求項４】
前記接着剤射出口は、前記芯材の長手方向に直交する方向に広がるように開口するスリットであり、前記接着剤が前記所定面からはみ出さないように、前記所定面に向けて突出する突出部を該スリットの両端に備える請求項１〜３のいずれかに記載のベルトモールの製造方法。
【請求項５】
前記保持治具は前記芯材の長手方向で設けられた長手方向分割面によって数個に分割可能であり、
前記スリットは、該長手方向分割面の合わせ部分に設けられている請求項４に記載のベルトモールの製造方法。
【請求項６】
前記接着剤の粘度は３０ｍＰａ・Ｓ以上、６０ｍＰａ・Ｓ以下である請求項１〜５のいずれかに記載のベルトモールの製造方法。
【請求項７】
所定の断面形状をもち長手方向に連続する芯材と、該芯材と異種の材料から形成され、該芯材の所定面に接着剤からなる接着剤層を介して固定される１以上のリップ材と、を有するベルトモールを製造する装置であって、
前記芯材を長手方向に移動させる芯材移動手段と、
前記芯材の前記所定面のうちの少なくとも１つにおける前記接着剤が射出される向きへの該芯材の動きを制限する保持治具と、
該保持治具により前記接着剤層を形成した後、前記リップ材を前記所定面に接合する接合手段とを有し、
前記保持治具は、前記芯材の前記所定の断面形状に概ね対応する形状をもち該芯材が内部を通過するキャビティ部と、該キャビティ部の前記所定面に対向する部位に開口する前記接着剤を射出する接着剤射出口とを備えることを特徴とするベルトモールの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の窓枠などに利用できるベルトモールの製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にベルトモールは、（１）塩化ビニル材料により形成されたリップ材とステンレス鋼（以下、単にＳＵＳと略称する。）により形成された芯材とを成形時に両者を接着する一体押出成形か、（２）エチレンプロピレンゴム（以下、単にＥＰＤＭと略称する。）により形成されたリップ材とＳＵＳにより形成された芯材とを成形時に両者を接着する一体押出成形か、（３）ＥＰＤＭにより押出形成されたリップ材と、塩化ビニル材料とＳＵＳとを一体押出成形した芯材とをカシメもしくはクリップ止めにて一体化する方法、（４）ＥＰＤＭもしくはオレフイン系エラストマーを押出成形して形成されるリップ材と、塩化ビニル材料とＳＵＳとを押出成形にて一体化し、シランカツプリング処理を施したＳＵＳ製の芯材もしくは塩化ビニル材料とＳＵＳとを押出成形にて一体化してリップ材との接着部に樹脂層を設けたＳＵＳ芯材とを、オレフイン系接着剤にて接着する方法（特許文献１）が挙げられる。
【０００３】
特許文献１には、図１(a)に示すように、芯材１０（ＳＵＳ、アルミニウム）とゴム弾性を有するリップ材２１、２２、２３、２４（塩化ビニル、ゴム、熱可塑性エラストマー）で構成されるベルトモールが記載されており、芯材とリップ材とは接着剤にて接合している。芯材への接着剤の塗布は接着剤をスポンジなどに染み込ませた後、芯材に接触させることで行っていた。
【特許文献１】特開平５−２６９８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
今回、発明者らはリップ材の材質を変更するための試験を行った。リップ材の材質として接着条件が厳しいポリオレフィン系のエラストマーを採用した結果、スポンジにより接着剤を塗布する方法は塗布された接着剤層の厚みが小さくなると共に、厚みのばらつきも大きく、充分な接合強度が得られない場合があることが分かった。従来技術ではリップ材と芯材とはそれぞれ接着性に優れた材料から構成されていたので、接着剤層の厚みが小さかったり、ばらつきが大きくても特に問題なかった。
【０００５】
本発明は上記実情に鑑み為されたものであり、ベルトモールを製造するにあたって、接着剤を塗布する厚みを適正範囲に制御できる点に特徴を有するベルトモールの製造方法及び製造装置を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記課題を解決する本発明のベルトモールの製造方法は、所定の断面形状をもち長手方向に連続する芯材と、
該芯材と異種の材料から形成され、該芯材の所定面に接着剤からなる接着剤層を介して固定される１以上のリップ材と、
を有するベルトモールを製造する方法であって、
前記芯材を長手方向に移動させながら前記芯材の所定面に向けて前記接着剤を射出して前記接着剤層を形成する接着剤層形成工程と、
前記リップ材を前記所定面に接合する接合工程とを有し、
前記接着剤層形成工程では、前記芯材の前記所定面のうちの少なくとも１つにおける前記接着剤が射出される向きへの該芯材の動きを制限する保持治具を用い、
前記保持治具は、前記芯材の前記所定の断面形状に概ね対応する形状をもち該芯材が内部を通過するキャビティ部と、該キャビティ部の前記所定面に対向する部位に開口する前記接着剤を射出する接着剤射出口とを備えることを特徴とする。
【０００７】
すなわち、接着剤射出口から接着剤を射出する構造を採用して接着剤の吐出量が制御しやすいようにした上で、接着剤射出口を設けた結果生じる不都合を解消するために、保持治具を採用したものである。
【０００８】
接着剤の射出は、接着剤射出口に接着剤が残存しないようにある程度以上の圧力で行うものであるが、接着剤の射出圧力を高くすると、芯材に大きな圧力が加わることになり、芯材にぶれが生じるおそれがある。ベルトモールの製造は、一般的に、長手方向に芯材を高速で移動させながら行っているので、芯材の僅かなぶれで有っても最終製品であるベルトモールの品質に及ぼす影響は大きくなる。そこで、保持治具を採用することで、接着剤射出口と芯材との位置関係を安定化することで接着剤の塗布のぶれに起因する不良品の発生を抑制することができる。
【０００９】
ここで、前記保持治具は、互いに嵌合する分割面にて分割可能な構造をもつことがメンテナンスの容易さ、保持治具製造の容易さの観点から望ましい。
【００１０】
そして、前記芯材の前記所定面に対向する前記キャビティ部の内面と、該所定面との間の隙間は形成された前記接着剤層の厚みよりも大きいことが望ましい。隙間の大きさをこの範囲に設定することで、塗布された接着剤層と保持治具との間で接触するおそれが少なくなり、保持治具の清掃などのメンテナンスの手間を省けるほか、一旦塗布した接着剤層に対して保持治具が接触することによる不具合発生のおそれが少なくできる。
【００１１】
また、前記接着剤射出口は、前記芯材の長手方向に直交する方向に広がるように開口するスリットであり、前記接着剤が前記所定面からはみ出さないように、前記所定面に向けて突出する突出部を該スリットの両端に備えることで、接着剤が所定面からはみ出すことを防止できる。その場合に、前記保持治具は前記芯材の長手方向で設けられた長手方向分割面によって数個に分割可能であり、前記スリットは、接着剤射出口の作成及びメンテナンスが容易になるので、該長手方向分割面の合わせ部分に設けられていることが望ましい。
【００１２】
ここで、前記接着剤の粘度は３０ｍＰａ・Ｓ以上、６０ｍＰａ・Ｓ以下であることが望ましい。接着剤の粘度をこの範囲に設定すると、高速で移動する芯材の所定面に接着剤をある程度の厚みで塗布するときに、塗布のしやすさと共に接着剤のたれを効果的に防止することができる。
【００１３】
（２）上記課題を解決する本発明のベルトモールの製造装置は、前述のベルトモールの製造方法によりベルトモールを製造する装置である。そして、前記芯材を長手方向に移動させる芯材移動手段と、前記芯材の前記所定面のうちの少なくとも１つにおける前記接着剤が射出される向きへの該芯材の動きを制限する保持治具と、該保持治具により前記接着剤層を形成した後、前記リップ材を前記所定面に接合する接合手段とを有し、
前記保持治具は、前記芯材の前記所定の断面形状に概ね対応する形状をもち該芯材が内部を通過するキャビティ部と、該キャビティ部の前記所定面に対向する部位に開口する前記接着剤を射出する接着剤射出口とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のベルトモールの製造方法及び製造装置は上記構成を有することから、接着剤を塗布すべき芯材の所定面に対して接着剤をはみ出すことなく、望む厚みで塗布することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のベルトモールの製造方法及び製造装置について以下詳細に説明を行う。本発明が適用できるベルトモールは自動車の窓枠における水切り部材などに用いることができ、芯材とリップ材とを有する。芯材及びリップ材は所定の断面形状をもち長手方向に連続する部材である。芯材はベルトモールに剛性などを与える部材である。芯材はＳＵＳ、アルミニウム及びその合金などの金属から構成することが望ましい。本ベルトモールの断面形状は適用される場面によって適正な形状が異なる。一般的に、芯材は板状の部材を複数のロールを組み合わせた手段などにて折り曲げることで製造する。リップ材はゴムや熱可塑性エラストマー、塩化ビニルなど芯材とは異なる材料から構成される。特に、ゴムや熱可塑性エラストマーから構成されることが望ましい。例えば、オレフィン系エラストマーなどである。芯材とリップ部とは接着剤により接合される。接着剤の種類としては、液状である以外、特に限定しないが、接着剤の粘度が３０ｍＰａ・Ｓ以上、６０ｍＰａ・Ｓ以下であることが望ましい。
【００１６】
また、接着剤を塗布する前の芯材やリップ材の表面に対して接着剤と親和性を向上させるプライマー層を予め形成することもできる。リップ材は全体として１つの部材として構成されていても良いし、複数の部材から構成してもよい。
【００１７】
・ベルトモールの製造方法
本製造方法は接着剤層形成工程と接合工程とを有する。
【００１８】
接着剤層形成工程は芯材を長手方向に移動させながら芯材の所定面に向けて接着剤を射出して接着剤層を形成する工程である。本工程は保持治具を用いて行う。保持治具は１つ又は２以上の部材から形成されるものであってもよい。つまり、金属の塊を削りだして製造したような全体として１の部材から構成されるものであっても、２つ以上の部材を組み合わせて形成されるものであっても良い。但し、複数の部材から構成される場合には、それぞれの部材の間の接合のぶれが生じ難いように、それぞれの部材の形状は互いに嵌合できる分割面にて接合できるものが望ましい。特に、前述したような塊状の部材から削りだして製作した形状を分割したような形状が望ましい。特に、分割面にて嵌合させた後に、ボルトなどによって、より確実な結合を実現することが望ましい。このように、本発明の保持治具は、芯材を保持するに当たって、全体が概ね一体的であるとみなされる程度の形態及び剛性を有している（言い換えると、本発明の保持治具は、金型様となっている。)。
【００１９】
保持治具は芯材の所定面において接着剤が射出される向きへの芯材の動きを制限する。すなわち、芯材の長手方向に直交する方向における位置を保持治具により安定化することで、接着剤を高圧で射出して接着層を形成しても芯材にぶれが生じないようにしている。所定面が複数ある場合には、その中から少なくとも１つの所定面における接着剤の射出に対応できるように、その所定面における接着剤の射出する方向の動きを制限することにする。特に所定面の面積が相対的に大きい部位に対応して動きを制限することが接着剤層形成の精度向上の観点からは好ましい。また、複数の所定面に対して接着剤の射出による圧力に対応できるように、それぞれの動きを制限するものであっても良い。
【００２０】
芯材の動きを制限するために保持治具は内部に芯材が通過するキャビティ部を有する。このキャビティ部内部の壁面に芯材が当接させることで芯材の動きを制限する。芯材に当接する部分は摩擦などを最小限にするために、点又は線状の部分にて接触するようにキャビティ部内面に突起等を設けることが望ましい。
【００２１】
キャビティ部は芯材の所定の断面形状に概ね対応する形状をもつ。キャビティ部の形状は、芯材の所定面に対向するキャビティ部の内面と所定面との間で接触しないように、その間の隙間を接着剤の射出により形成された接着剤層の厚みよりも大きくすることが望ましい。なお、接着剤層が形成される前の所定面に対してはキャビティ部内面などが当接していても構わない。
【００２２】
キャビティ部は芯材の断面形状の周囲を全部囲む閉じた形状のほか、充分な剛性が得られる限り一部が開放された形状であっても良い。ここで、充分な剛性とは接着剤の射出によりキャビティ部の形状が最終製品に影響を与えるほどの変形を生じない程度である。全部囲む形状であれば非常に高い剛性が得られるので好ましいが、一部開放された形状であっても充分な剛性が得られるようにすることは可能である。
【００２３】
例えば、図１(a)に示すような断面形状をもつベルトモールを製造する場合について説明する。なお、説明の簡略化のために、接着剤層を形成する所定面としては、図１(b)に示すようにＡ及びＢの２つだけであるものとして説明する。図２に示すような保持治具３１、３２を用いることができる。保持治具３１、３２は組み合わせられることで芯材１０の周囲を全部囲む形状のキャビティ部を形成する。キャビティ部の内面のうちの一部（図２では芯材１０の内側に当たる部分）が芯材１０の表面（図２では内側の部分）に当接することで芯材の長手方向に直交する方向への動きを制限する。
【００２４】
保持治具３１、３２が形成するキャビティ部において芯材１０の所定面Ａ、Ｂのそれぞれに対向する部位には接着剤射出口Ｓ１、Ｓ２が形成されている（図３）。接着剤射出口Ｓ１及びＳ２は図面の拡がり方向（Ｓ１は図面の上下方向、Ｓ２は図面の左右方向）に延びるスリット状の開口部を備えている。接着剤射出口Ｓ１の拡がり方向の両端には突出部３１３、３１４をもつ。接着剤射出口Ｓ１から射出された接着剤のうち、スリットの拡がり方向にはみ出しそうになる接着剤は突出部３１３、３１４に当たってはみ出すことを防止できる。同様に接着剤射出口Ｓ２の拡がり方向両端にも突出部３２３、３２４を備える。各突出部の先端部分は所定面の近傍にまで延びており、その隙間から接着剤が漏れ出すことを防止している。
【００２５】
保持治具３１、３２内には接着剤射出口Ｓ１、Ｓ２にそれぞれ接着剤を送出するための通路３１１、３１２、３２１及び３２２が形成されている。これら通路３１１、３１２、３２１及び３２２を容易に形成するために、保持治具３１、３２をそれぞれ芯材１０の長手方向において複数個（図においては３つ：３ａ、３ｂ、３ｃ）に分割し、分割した保持治具それぞれの分割面に加工することで形成している（例えば、図４では、通路３１２及び接着剤射出口Ｓ１を保持治具３ａと保持治具３ｂとの間に形成し、通路３２２及び接着剤射出口Ｓ２を保持治具３ｂと保持治具３ｃとの間に形成している）。
【００２６】
そして、キャビティ部の内面のうち、芯材１０の所定面Ａ及びＢに対向する面については塗布する接着剤層の厚み以上の隙間が形成されている。具体的な隙間の大きさとしては１０μｍ〜２００μｍ程度が例示される。形成される接着剤層の厚みにもよるが接着剤層の厚みよりも小さいと、接着剤層が必要な厚みで形成することができず、あまりに大きいと、所定面に対向して設けられている接着剤射出口との距離が離れすぎて接着剤層の形成の制御が容易でなくなる。なお、接着剤射出口以外の部分については隙間を大きくしたり、後述するように覆う部分を無くして一部開放することもできる。
【００２７】
ここで、保持治具３１、３２のうち保持治具３１の芯材１０の所定面Ａに対向する部位には接着剤射出口が形成されるので省略することができないが、所定面Ｂの裏面に対向する部位は省略することができる（図４：芯材１０の周囲のうちの一部が開放された保持治具３１’）。図５に示すように、芯材１０を囲む部位の一部を省略した場合でも保持治具３１’、３２の間の組み合わせられる部分が広い面積で嵌合できるような分割面になっているので保持治具３１’、３２の間の相対的な位置関係、並びに、保持治具３１’、３２と芯材１０との間の相対的な位置関係は安定である。
【００２８】
保持治具は芯材を保持・安定化する部材であるので、芯材の長手方向の長さは長い方が好ましいが、少なくとも接着剤射出口が形成された部位近傍で芯材を保持できるだけの長さがあることが望まれる。
【００２９】
接合工程では接着剤からなる接着剤層が形成された所定面にリップ材を接合する工程である。リップ材は芯材１０の移動速度と同じ速度で移動しながら芯材１０に接合される。その方法は特に限定しない。また、採用した接着剤の特性に応じて種々の前処理や後処理を組み合わせても良い。例えば、接着性向上のためにプライマーを塗布する工程や、形成した接着剤層に対する後処理（焼き付けなど）などである。
【００３０】
・ベルトモールの製造装置
本装置は芯材移動手段と保持治具と接合手段とを有する。
【００３１】
芯材移動手段は芯材をその長手方向に移動させる手段である。保持治具は前述の製造方法において説明したものと同様である。接合手段は芯材の所定面にリップ材を接合する手段である。
【実施例】
【００３２】
・ベルトモールの製造
ＳＵＳ製の板状部材をロール工程にて成形して芯材を形成した。その後、芯材の表面に対して、洗浄・乾燥・脱脂を行った。先に説明したように、図３に示すような保持治具３１、３２を用いて芯材の所定面に接着剤層を形成（接着剤層形成工程）した後、接着剤層を焼き付けた。押し出し成形により形成されたリップ材を所定面に接合した（接合工程）。その後、必要部位に植毛処理を行い、ベルトモールが完成した。
【００３３】
ここで、形成した接着剤層の厚み、接着剤の粘度、所定面との間の隙間の大きさ（つまり所定面と接着剤射出口との間の距離）を変化させた場合のベルトモールについて芯材とリップ材との接合を評価した。本発明の製造方法、製造装置によると、表１に示したような種々の厚みで接着剤層を形成することが容易にできる。
【００３４】
接合の評価は、リップ材と芯材との境界部分において芯材に到達するまで切り込みを入れた状態で、リップ材を芯材に対して９０°以上の角度になるように引っ張った際の剥離の様子から判断した。リップ材の剥離がリップ材と芯材との界面で破壊されて進行した場合は界面剥離（Ａｆ）とし、界面よりも先にリップ材の母材が破壊されて進行した場合はリップ材母材破壊（Ｃｆ）と判断した。Ｃｆと判断された場合は、リップ材と芯材との間の接着強度は充分であると考えられる。結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
表１より明らかなように、隙間の大きさは接着剤層の厚みよりも大きければ大きな問題は発生しないことが分かった。接着剤層の厚みが隙間よりも大きいと芯材と保持治具との間が接着剤により接着され、滑らかな芯材の移動の実現は困難であった。なお、隙間の大きさが２５０μｍである試験試料６では界面剥離することもあったが、これは接着剤層の厚みがばらついたためである。つまり、接着剤射出口が所定面よりも離れていると射出された接着剤が安定して接着剤層を形成することが困難であるためと考えられる。従って、隙間の大きさは２５０μｍ未満であることが望ましく、更には２００μｍ以下であることが望ましい。
【００３７】
また、接着剤層の厚みは２μｍ超であれば充分な接着強度が得られることが分かった。更に好ましくは７μｍ以上である。上限としては本試験からは定かではないが、少なくとも１６μｍ以上にはできると考えられる。接着剤層の厚みと関連して接着剤の粘度は１０ｍＰａ・Ｓ超であることが望ましく、更には３０ｍＰａ・ｓ以上であることが望ましい。上限としては膜厚のばらつきが生じるようになる８０ｍＰａ・Ｓ未満、更には６０ｍＰａ・Ｓ以下にすることが望ましい。芯材の移動速度としては、４ｍ／分以上、８ｍ／分以下の範囲が少なくとも好ましいことが本試験から明らかになった。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】ベルトモールの断面図である。
【図２】接着剤層形成工程において用いる保持治具の断面図である。
【図３】接着剤層形成工程において用いる保持治具の断面図である。
【図４】接着剤層形成工程において用いる保持治具の斜視図である。
【図５】接着剤層形成工程において用いる保持治具（変形例）の断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０…芯材
２１、２２、２３、２４…リップ材
３１、３１’、３２…保持治具
Ｓ１、Ｓ２…接着剤射出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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